ショウジョウバエを用いた自発的覚醒・睡眠制御機構の解析

• 研究課題/領域番号: 25290007
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 粂 和彦 名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30251218)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: 睡眠 / 覚醒 / ショウジョウバエ / ドーパミン / グルタミン酸受容体 / 学習記憶 / 概日周期 / 生物時計 / NMDA受容体

研究成果の概要

モデル生物として注目されているショウジョウバエの睡眠覚醒制御機構を解析した。まず、学習・記憶に重要なＮＭＤＡ型グルタミン酸受容体が睡眠制御にも働くことを示し、睡眠と記憶の関連について新たな可能性を示した。また、空腹時には睡眠が減るが、ハエの場合、人工甘味料でも睡眠が誘導された。一方、甘味だけでは睡眠が深くならなかった。このことから、甘味だけで睡眠は誘導されるが、睡眠の安定には栄養成分が重要なことが示された。また、ヒトでも睡眠を深める作用が知られているグリシンが、ハエでも強く睡眠を誘導することがわかり、ハエは人間の睡眠の良いモデル動物になることが確認された。

研究成果

• [雑誌論文] The nutrient-responsive hormone CCHamide-2 controls growth by regulating insulin-like peptides in the brain of Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Sano H, Nakamur A, Texada M, Truma J, Ishimoto H, Kamikouchi A, Nibu Y, Kume K, Ida T, Kojima M
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 11 号: 5 ページ: 1-26
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005209
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The NMDA receptor promotes sleep in the fruit fly, Drosophila melanogaster. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomita, J., Ueno, T., Mitsuyoshi, M., Kume, S. and Kume, K.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 5 ページ: e0128101-e0128101
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0128101
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New susceptibility variants to narcolepsy identified in HLA class II region. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa T, Toyoda H, Hirataka A, Kanbayashi T, Imanishi A, Honda M, Tokunaga K, et al.
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 巻: 24 号: 3 ページ: 891-898
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu480
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional characterization of dopamine transporter in vivo using Drosophila melanogaster behavioral assays (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueno T, Kume K
  • 雑誌名: Frontiers in Behavioral Neuroscience 巻: 8 ページ: 303-303
  • DOI: 10.3389/fnbeh.2014.00303
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Temporal organization of rest defined by actigraphy data in healthy and childhood chronic fatigue syndrome children (2013)
  • 著者名/発表者名: Minako Kawabata, Taro Ueno, Jun Tomita, Junko Kawatani, Akemi Tomoda, Shoen Kume and Kazuhiko Kume
  • 雑誌名: BMC Psychiatry 巻: 13 号: 1 ページ: 281-210
  • DOI: 10.1186/1471-244x-13-281
  • 査読あり
• [学会発表] Dietary control of sleep and arousal threshold in Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Hasegawa, Jun Tomita, Kazuihko Kume
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 2015-10-04
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of sleep by dietary amino acids in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Shin Nakane, Jun Tomita, Kazuihko Kume
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 2015-10-03
  • 国際学会
• [学会発表] Neuronal amino acid transporter regulates sleep in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun Tomita, Taro Ueno, Kazuihko Kume
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 2015-10-02
  • 国際学会
• [学会発表] Signaling molecules involved in sleep regulation in Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Kume
  • 学会等名: Asian Forum on Chronobiology in 2015
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2015-09-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Large-scale objective sleep-data analysis using a contactless sleep monitor
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Kume
  • 学会等名: XIII Congress of the European Biological Rhythms Society
  • 発表場所: Ludwig Maximilians University, Munich, Germany
• [学会発表] Dopaminergic sleep and arousal regulation in Drosophila
  • 著者名/発表者名: Taro Ueno, Jun Tomita, Shoen Kume, Kazuhiko Kume
  • 学会等名: CSHL Neurobiology of Drosophila Meeting
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, NY, U.S.A.
• [学会発表] Male-male interaction-induced sleep in a fruit fly, Drosophila melanogaster
  • 著者名/発表者名: Jun Tomita, Taro Ueno, Erina Sakamoto, Shoen Kume, Kazuhiko Kume
  • 学会等名: CSHL Neurobiology of Drosophila Meeting
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, NY, U.S.A.